Ανάλυση ευαισθησίας παραμέτρων στην υδρολογική συμπεριφορά λεκάνης απορροής μετα από πυρκαγιά - Εφαρμογή σε περιοχή της λεκάνης απορροής του ρέματος Πικροδάφνης

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής αποτελεί η διερεύνηση της υδρολογικής απόκρισης της λεκάνης απορροής της περιοχής μελέτης με βάση την αλληλεπίδραση της περιόδου επαναφοράς και των χαρακτηριστικών της πυρκαγιάς, με τις εδαφικές συνθήκες υγρασίας πριν και μετά την πυρκαγιά. Εκτός αυτού, μέσω ανάλυσης ευαισθησίας διερευνάται και η ποσοτική επίδραση διαφόρων παραμέτρων στην υδρολογική απόκριση μετά τη πυρκαγιά. Αρχικά, γίνεται αναφορά σχετικά με την ευαισθησίας μίας καμένης περιοχής σε αυξημένη απορροή μετά από τη πυρκαγιά, με τη συνθήκη να είναι δυσμενέστερη, όταν η πληγείσα περιοχή είναι περιαστική. Στη συνέχεια, περιγράφονται τόσο οι άμεσες όσο και οι έμμεσες επιπτώσεις της πυρκαγιάς στην υδρολογική απόκριση μίας λεκάνης απορροής, όπως και τα ποσοτικά συμπεράσματα που έχουν εξάγει γι’ αυτές από την επιστημονική κοινότητα. Η εφαρμογή μελέτης πραγματοποιήθηκε σε μία περιαστική περιοχή της λεκάνης απορροής της Πικροδάφνης, στις πτυχώσεις του ορεινού όγκου του Υμηττού, η οποία επλήγη από πυρκαγιά τον Ιούλιο του 2015. Στο σημείο εξόδου της συναντά τον αστικό ιστό του δήμου Ηλιούπολης. Ακολουθεί η παρουσίαση των μεθόδων που θα αξιοποιηθούν στην εργασία. Αυτές είναι: η ορθολογική μέθοδος, για τον υπολογισμό των παροχών αιχμής πριν και μετά τη πυρκαγιά και οι μέθοδοι Παπαθανασίου και Goodrich, για τον υπολογισμό των μεταπυρικών μεγεθών. Παρουσιάζεται επίσης, η μεθοδολογία που ακολουθείται για την ανάλυση ευαισθησίας κατά Monte Carlo. Έπειτα, διαμορφώνονται τα σενάρια εδαφικών συνθηκών πριν και μετά τη πυρκαγιά για την εφαρμογή στην περιοχή μελέτης. Βάσει αυτών προκύπτουν οι μεταβολές παροχών και βαθών ροής για τέσσερις διαφορετικές κλάσεις έντασης πυρκαγιάς κατά τη μέθοδο Παπαθανασίου, και για τρείς διαφορετικές περιόδους επαναφοράς. Το ίδιο επαναλαμβάνεται και για τη μέθοδο Goodrich. Αξιολογώντας και συγκρίνοντας τα αποτελέσματα για την εφαρμογή στη περιοχή μελέτης, οι μεταβολές των μεγεθών κατά τη μέθοδο Παπαθανασίου, δείχνουν ότι όσο πιο ευμενές είναι το σενάριο από άποψη εδαφικών συνθηκών υγρασίας πριν και μετά τη πυρκαγιά και όσο πιο χαμηλή είναι η ένταση της βροχόπτωσης μετά τη πυρκαγιά, τόσο πιο έντονή θα είναι και η επίδραση της έντασης της πυρκαγιάς στην απόκριση. Επιπλέον, οι μεταβολές των βαθών ροής για τα δυσμενή σενάρια ως προς τις εδαφικές συνθήκες υγρασίας κατά Goodrich, έχουν μεγαλύτερή σχέση με τα μεγέθη κατά Παπαθανασίου για την περίπτωση πολύ ισχυρής έντασης πυρκαγιάς, ενώ για τα πιο ευμενή σενάρια οι μεταβολές του βάθους ροής που προκύπτουν από Goodrich βρίσκονται πιο κοντά με τιμές της Παπαθανασίου για την περίπτωση χαμηλής έντασης πυρκαγιάς. Τέλος, από τα αποτελέσματα της Monte Carlo προκύπτει πως η εαυσθησία της παροχής ένα μήνα μετά τη πυρκαγιά, ως προς τις περισσότερες παραμέτρους μειώνεται, όσο αυξάνονται οι τιμές των παραμέτρων εισόδου. Μόνο για δύο παραμέτρους η παροχή διατηρεί σταθερή συμπεριφορά ανεξαρτήτως των τιμών τους.